JP2022076196A - 窓枠構造 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱時に方立材が変形しても、ガラスを破損させることがなく、非加熱側で発火を抑制できる窓枠構造を提供する。【解決手段】上枠材２、下枠材３、側枠材４・４、方立材５及び複数枚の防火板ガラス１０からなる窓枠構造１であって、前記方立材５は、前記複数枚の防火板ガラス１０の対向する側縁部１０ａの一側を覆う一側部５ａと、前記複数枚の防火板ガラス１０の対向する側縁部１０ａの他側を覆う他側部５ｃと、前記一側部５ａと前記他側部５ｃとの間に配置される中間部５ｂと、前記一側部５ａ、前記他側部５ｃ、及び前記中間部５ｂにより形成されるとともに、前記防火板ガラス１０の側縁部が挿入される一対の溝部６と、を有し、前記一側部５ａと前記中間部５ｂ並びに前記他側部５ｃと前記中間部５ｂのうち少なくとも片方が固定されていない。【選択図】図２

Description

本発明は、窓枠構造の技術に関する。

特定防火設備を構成する窓枠および防火板ガラス（例えば、耐熱結晶化合わせガラス）には、認定試験の際に、窓枠と板ガラスの間に隙間が生じないこと、非加熱側で発火しないことが要求される。
具体的には、特定防火設備とは、建築基準法施行令第１１２条第１項に、「防火設備であって、これに通常の火災による火炎が加えられた場合に、加熱開始後一時間当該加熱面以外の面に火炎を出さない性能を有するもの」と規定されている。これらの認定を受けるには、国土交通省から指定された評価試験機関による認定試験に合格する必要がある。
この特定防火設備の認定試験では、国際規格ＩＳＯ８３４の標準加熱曲線に基づいて６０分間加熱され、屋外側加熱と屋内側加熱の２方向（試験体は各１体ずつ）で試験される。特許文献１には連窓用のパネル取付装置が開示されている。

例えば、特許文献１に示される方立材では、特許文献１の図面に示されているように内部方立材１と外部方立材２とが、パネルＡを挟んで相対し、ボルト５ａ及びナット５ｂからなる緊締部材５で締結されて一体になるように構成されている。

実公昭５２－１６００６号公報

しかしながら、特許文献１の構成でパネルＡを防火板ガラスとした場合、内部方立材１と外部方立材２とが緊締部材５で一体になっているので、認定試験の際に内部方立材１と外部方立材２とが共に加熱側に弓状に変形し、防火板ガラスを破損させる可能性がある。
すなわち、方立材が、加熱側と非加熱側で一体に固定されていると、加熱側への変形が大きくなり防火板ガラスを押し割る可能性が高くなる。
このため、加熱時に方立材が変形しても、ガラスを破損させることがなく、非加熱側で発火を抑制できる窓枠構造が求められている。

本発明は、斯かる現状の課題に鑑みてなされたものであり、加熱時に方立材が変形しても、ガラスを破損させることがなく、非加熱側で発火を抑制できる窓枠構造を提供することを目的としている。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、本発明に係る窓枠構造は、上枠材、下枠材、側枠材、方立材及び複数枚の防火板ガラスからなる窓枠構造であって、前記方立材は、前記複数枚の防火板ガラスの対向する側縁部の一側を覆う一側部と、前記複数枚の防火板ガラスの対向する側縁部の他側を覆う他側部と、前記一側部と前記他側部との間に配置される中間部と、前記一側部、前記他側部、及び前記中間部により形成されるとともに、前記防火板ガラスの側縁部が挿入される一対の溝部と、を有し、前記一側部と前記中間部並びに前記他側部と前記中間部のうち少なくとも片方が固定されていないことを特徴とする。
このような構成によれば、加熱時に方立材が変形しても、ガラスを破損させることがなく、非加熱側での発火を防止することができる窓枠構造を提供することことができる。具体的には、火災時に一側部又は他側部が熱で変形したとしても一側部と他側部のうち少なくとも片方は、固定されていないため、他側部又は一側部は変形せず、防火板ガラスに応力が加わりにくく、破損しにくくなる。また、変形がない他側部又は一側部と防火板ガラスとの間に隙間が生じにくくなるため、非加熱側で発火するのを防ぐことができる。

また、本発明に係る窓枠構造において、前記一側部、前記他側部は、開口部を有し、前記中間部の両端部が、前記一側部の開口部及び前記他側部の前記開口部に移動可能に挿入されてなることを特徴とする。
このような構成によれば、一側部又は他側部が熱で変形した場合でも中間部の両端部が開口部に移動可能に挿入されているので、隙間が生じにくい。

また、本発明に係る窓枠構造において、前記一側部、前記他側部、及び前記中間部は、ステンレスまたはスチールで形成されることを特徴とする。
このような構成によれば、ステンレスまたはスチールは耐熱性を有するため、加熱時において変形を抑えることができる。

また、本発明に係る窓枠構造において、前記一側部、前記他側部、及び前記中間部は、同一の材料で形成されることを特徴とする。
このような構成によれば、同一の材料で形成されるため、熱膨張係数が同じとなり、部材間の変形挙動の差を少なくして、隙間の発生等を抑制できる。

また、本発明に係る窓枠構造において、前記防火板ガラスは、合わせガラスであることを特徴とする。
このような構成によれば、火災時においては火災や煙を遮断する防火ガラスとして機能し、また平常時においては、破損しても破片が飛散せず、耐貫通性を有する。

また、本発明に係る窓枠構造において、前記溝部と前記防火板ガラスとの隙間には、シーリング材及びバックアップ材が充填されることを特徴とする。
このような構成によれば、溝部に対して防火板ガラスを位置決めすることができるとともに、溝部と防火板ガラスとの隙間を封止して窓枠構造の気密性を確保することができる。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

本発明によれば、加熱時に方立材が変形しても、ガラスを破損させることがなく、非加熱側で発火を抑制できる窓枠構造を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る窓枠構造の全体構成を示す正面図。 図１のＡ－Ａ位置での断面図。 加熱時において図１のＡ－Ａ位置での変形状態を示す断面図。

次に、発明の実施の形態を説明する。

本発明の一実施形態に係る窓枠構造の構成について、図１および図２を用いて説明する。本実施形態の窓枠構造は、特定防火設備に使用されることを想定したものである。
図１に示す本発明の一実施形態に係る窓枠構造１は、板ガラスの一例であって、防火性能を有する耐熱結晶化合わせガラスである防火板ガラス１０の縁部を保持するためのものである。窓枠構造１は、複数の枠部材を組み付けて構成される。窓枠構造１は、任意の壁Ｗに取り付け可能である。図２に示すように、防火板ガラス１０は、ガラス板１１、１２及び樹脂層１３が積層された積層体として構成される。防火板ガラス１０としては、耐熱結晶化ガラス板やホウケイ酸ガラスを風冷強化した低膨張ガラス板を単板で用いることができるが、防火性能を重視する場合には、複数の耐熱結晶化ガラスを樹脂層を介して接合した耐熱結晶化合わせガラスを用いることが好ましい。本実施形態の防火板ガラス１０は、図２のガラス板１１、１２の両方を耐熱結晶化ガラス板とした耐熱結晶化合わせガラスである。
なお、以下の説明に関しては便宜上、図１の上下方向を、窓枠構造１の上下方向と規定し、図２に矢印で示す前後方向を窓枠構造１の前後方向と規定して記述する。

図２に示すように、窓枠構造１は、複数枚（本実施形態では２枚）の防火板ガラス１０の全周に亘って嵌め込まれた枠部材である。窓枠構造１は、上枠材２、下枠材３、側枠材４・４、方立材５及び防火板ガラス１０を備えている。窓枠構造１は、正面視において方立材５で左右２つに区分した連窓タイプである。上枠材２は、防火板ガラス１０の上縁部に嵌め込まれるものである。下枠材３は、防火板ガラス１０の下縁部に嵌め込まれるものである。側枠材４・４は、防火板ガラス１０の側縁部に嵌め込まれるものである。上枠材２、下枠材３、及び側枠材４・４は、Ｕ字状の断面形状を有する長尺状の金属材料により構成され、それらの内側に防火板ガラス１０の各縁部を嵌め込む溝部が形成されている。上枠材２、下枠材３、及び側枠材４・４の材料としては、アルミ材や鋼材など種々の金属材料を用いることができるが、火災時に軟化しないようにステンレス、スチール等の高融点の金属材料により構成されることが好ましい。

方立材５は、防火板ガラス１０・１０の側縁部１０ａ・１０ａを保持する。方立材５は、断面形状は略Ｈ字状であり、一側部５ａと、中間部５ｂと、他側部５ｃとを備えている。一側部５ａと他側部５ｃは、窓枠構造１の上下方向に亘って延びる前後一対となる中空の断面長方形の柱状体である。一側部５ａは、複数枚（本実施形態では２枚）の防火板ガラス１０・１０の対向する側縁部１０ａ・１０ａの一側（後側）を覆う。中間部５ｂは、窓枠構造１の上下方向に亘って延びる無空の断面長方形の柱状体であり、一側部５ａと他側部５ｃとの間に配置される。中間部５ｂは、その断面長方形の長辺が防火板ガラス１０に対して直交する方向となるように配置されている。他側部５ｃは、複数枚（本実施形態では２枚）の防火板ガラス１０・１０の対向する側縁部１０ａ・１０ａの他側（前側）を覆う。一側部５ａと他側部５ｃは、中間部５ｂを介して対向して配置されている。一側部５ａと他側部５ｃは上下方向に亘って延びる開口部５ａａ、５ｃａを有しており、中間部５ｂの両端部がそれぞれ一側部５ａの開口部５ａａと他側部５ｃの開口部５ｃａに挿入されている。一側部５ａと中間部５ｂ及び他側部５ｃと中間部５ｂは固定されていない。そのため、火災時に一側部５ａ又は他側部５ｃが熱で変形したとしても一側部５ａと他側部５ｃは互いに固定されていないため、他側部５ｃ又は一側部５ａは変形せず、防火板ガラス１０に応力が加わりにくく、破損しにくくなる。また、変形がない他側部５ｃ又は一側部５ａと防火板ガラス１０との間に隙間が生じにくくなるため、非加熱側で発火するのを防ぐことができる。方立材５は、長手方向の上端部及び下端部のそれぞれが上枠材２、下枠材３が有する各溝部に嵌め込まれ、固定されている。これにより、方立材５は、窓枠構造１において安定して保持されている。

方立材５は、一側部５ａ、中間部５ｂ、及び他側部５ｃで区画されることにより左右一対の溝部６・６を有する。この溝部６・６は上下方向に亘って形成される。溝部６・６には、防火板ガラス１０・１０の側縁部１０ａ・１０ａが挿入されている。一側部５ａ、中間部５ｂ、及び他側部５ｃは、互いに連結されないで別体で構成されている。方立材５の材料としては、アルミ材や鋼材など種々の金属材料を用いることができるが、火災時に軟化変形しにくいステンレス、スチール等の高融点の金属材料により構成されることが好ましい。方立材５における一側部５ａ、中間部５ｂ、及び他側部５ｃについては、同一の材料で形成されることが好ましい。

図２に示すように、溝部６・６には、シーリング材７及びバックアップ材８を介して防火板ガラス１０・１０の側縁部１０ａ・１０ａが嵌め込まれる。すなわち、溝部６・６と防火板ガラス１０との隙間には、シーリング材７及びバックアップ材８が充填される。

図２に示すように、バックアップ材８は、防火板ガラス１０を方立材５の溝部６に対して位置決めするための部材である。バックアップ材８は、窓枠構造１（防火板ガラス１０）の厚さ方向において、防火板ガラス１０の端部と溝部６との間に充填される。また、バックアップ材８は、耐熱性及び断熱性を考慮して、例えば、発泡ポリ塩化ビニル及びセラミックファイバーブランケットなどを含む充填剤が好ましい。また、発泡ポリ塩化ビニルは、柔軟性を有するため方立材５が加熱により変形し始めた場合でも防火板ガラス１０をバックアップして溝部６内に保持され易い。

シーリング材７は、気密性を得るための部材である。シーリング材７は、防火板ガラス１０と方立材５の溝部６との間においてバックアップ材８に重ねて充填される。例えば、シーリング材７は、耐熱性を考慮して、シリコーン系シーリング材が好ましい。

以下に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
本実施形態に係る方立材５は、一側部５ａと中間部５ｂ及び他側部５ｃと中間部５ｂが固定されていない。すなわち、一側部５ａ、中間部５ｂ、及び他側部５ｃが互いに連結されずに３分割で構成された別体となるように構成されている。これにより、例えば前側（他側部５ｃ側）で火災が発生した場合、他側部５ｃは一側部５ａよりも大きく変形するが、中間部５ｂは一側部５ａ及び他側部５ｃと固定されていないので、他側部５ｃの熱による変形の影響が中間部５ｂを介して一側部５ａに伝わりにくくなり、一側部５ａの変形が抑えられる。これにより、一側部５ａによる応力が防火板ガラス１０に加わりにくく、防火板ガラス１０が破損しにくくなる。また、変形がない一側部５ａと防火板ガラス１０との間に隙間が生じにくくなるため、非加熱側で発火するのを防ぐことができる。

図３は、窓枠構造１において、前側（他側部５ｃ側）を加熱するために炎２０を当てて窓枠構造１を加熱した状態を示す断面図である。
本実施形態に係る方立材５は、中間部５ｂの両端部がそれぞれ一側部５ａの開口部５ａａと他側部５ｃの開口部５ｃａに移動可能に挿入されている。これにより、図３に示すように、炎２０による加熱によって他側部５ｃが炎２０側に突出するように変形した場合であっても、他側部５ｃは中間部５ｂに対して前方に移動（スライド）するので加熱側と非加熱側とを貫通する隙間が発生しにくい。

即ち、本実施形態に係る窓枠構造１は、一側部５ａと中間部５ｂ並びに他側部５ｃと中間部５ｂが固定されていない。

このような構成の窓枠構造１によれば、加熱時の方立材５の変形により防火板ガラス１０を破損させることがなく、非加熱側での発火を防止できる窓枠構造を提供することことができる。具体的には、火災時に一側部５ａ又は他側部５ｃが熱で変形したとしても中間部５ｂを介して対向する他側部５ｃ又は一側部５ａは変形しないため、防火板ガラス１０に応力が加わりにくく、破損しにくくなる。
また、本実施形態に係る窓枠構造１によれば、方立材５が一側部５ａと、中間部５ｂと、他側部５ｃとの３分割で構成されるため、構造がシンプルであり、組み立てが容易でコストの上昇もほとんどない。また、一側部５ａ、中間部５ｂ、及び他側部５ｃで形成される溝部６の形状は、従来の溝部と同様であるため、防火板ガラス１０の施工は従来と同様に行うことができるとともに、防火板ガラス１０の設計変更も必要がなく、耐震性能、耐風圧性能など、通常要求される性能を低下させない。

また、本実施形態に係る窓枠構造１は、中間部５ｂの両端部が一側部５ａの開口部５ａａ及び他側部５ｃの開口部５ｃａに移動可能に挿入されて構成されている。
このような構成の窓枠構造１によれば、一側部５ａ又は他側部５ｃが熱で変形した場合でも中間部５ｂの両端部が開口部５ａａ、５ｃａにそれぞれ挿入されているので、隙間が生じにくい。

また、本実施形態に係る窓枠構造１は、一側部５ａ、中間部５ｂ、及び他側部５ｃがステンレスまたはスチールで形成されている。
このような構成によれば、ステンレスまたはスチールは耐熱性を有するため、加熱時において変形を抑えることができる。

また、本実施形態に係る窓枠構造１は、一側部５ａ、中間部５ｂ、及び他側部５ｃが同一の材料で形成されている。
このような構成によれば、同一の材料で形成されるため、熱膨張係数が同じとなり、部材間の変形挙動の差を少なくして、隙間の発生等を抑制することができる。

また、本実施形態に係る窓枠構造１は、防火板ガラス１０として、板ガラスの一例である合わせガラスを使用している。
このような構成によれば、火災時においては火災や煙を遮断する防火ガラスとして機能し、また平常時においては、破損しても破片が飛散せず、耐貫通性を有する。

また、本実施形態に係る窓枠構造１は、溝部６と防火板ガラス１０との隙間には、シーリング材７及びバックアップ材８が充填されている。
このような構成によれば、溝部６に対して防火板ガラス１０を位置決めすることができるとともに、溝部６と防火板ガラス１０との隙間を封止して窓枠構造１の気密性を確保することができる。

尚、本実施形態では、窓枠構造１に組み付けられる板ガラスが合わせガラスである防火板ガラス１０である場合を例示しているが、本発明に係る窓枠構造に組み付ける板状部材の種類はこれに限定されない。本発明に係る窓枠構造は、他の種類の耐熱結晶化ガラス（単板、複層ガラス等）を組み付けても構わない。

１ 窓枠構造
２ 上枠材
３ 下枠材
４ 側枠材
５ 方立材
５ａ 一側部
５ｂ 中間部
５ｃ 他側部
６ 溝部
１０ 防火板ガラス
１０ａ 側縁部

Claims (6)

1. 上枠材、下枠材、側枠材、方立材及び複数枚の防火板ガラスからなる窓枠構造であって、
   前記方立材は、
   前記複数枚の防火板ガラスの対向する側縁部の一側を覆う一側部と、
   前記複数枚の防火板ガラスの対向する側縁部の他側を覆う他側部と、
   前記一側部と前記他側部との間に配置される中間部と、
   前記一側部、前記他側部、及び前記中間部により形成されるとともに、前記防火板ガラスの側縁部が挿入される一対の溝部と、を有し、
   前記一側部と前記中間部並びに前記他側部と前記中間部のうち少なくとも片方が固定されていない、
   ことを特徴とする窓枠構造。
2. 前記一側部、前記他側部は、開口部を有し、前記中間部の両端部が、前記一側部の開口部及び前記他側部の前記開口部に移動可能に挿入されてなる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の窓枠構造。
3. 前記一側部、前記他側部、及び前記中間部は、ステンレスまたはスチールで形成される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の窓枠構造。
4. 前記一側部、前記他側部、及び前記中間部は、同一の材料で形成される、
   ことを特徴とする請求項３に記載の窓枠構造。
5. 前記防火板ガラスは、合わせガラスである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の窓枠構造。
6. 前記溝部と前記防火板ガラスとの隙間には、シーリング材及びバックアップ材が充填される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の窓枠構造。

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